[科普中國]-彈道式彈射座椅

設計要求

彈道式彈射座椅的設計要求與其他類型彈射座椅的大致一樣，應適應各種不同類型飛機的不同要求。綜合起來，要求彈道式彈射座椅設計成救生性能最優(yōu)、結構重量/強度比最佳、結構尺寸最小、可靠性最高、維護性和工藝性最好、配套的成件最少、成本最低的最優(yōu)化座椅。但一般它們不可能同時滿足。一般來說，彈道式彈射座椅應滿足以下主要要求：

（1）彈射座椅應乘坐舒適，工作方便，可適應不同身材飛行員使用。

（2）彈射座椅應有足夠的強度和剛度，能承受最大彈射過載。

（3）座椅及附件應能承受高速氣流所產生的制動過載，在人體胸背的最大過載不大于40，作用時間小于0.16s。

（4）座椅應保證人體不受高速氣流傷害，人的頭頸部、臉部和四肢均應可靠地保護或固定。

（5）人椅系統(tǒng)在高速氣流中應有足夠的穩(wěn)定性，保持有利的姿態(tài)，避免人在不利方向承受巨大的制動過載；人椅系統(tǒng)在運動中不應有連續(xù)的旋轉，其旋轉角速度小于1.5rad/s。

（6）座椅及其附件工作應安全可靠。

除上述個點，飛機在各種高度、速度和飛行姿態(tài)下使用時，應達到安全救生的目的。1

動力裝置彈道式彈射座椅的動力裝置圍火藥燃氣彈射機構（彈道式彈射筒），而其又分為套筒式彈射機構和多彈彈射機構。

套筒式彈射機構有二級和三級兩種。二級套筒式彈射機構相比彈射座椅的另一個動力裝置（簡單式（一級）彈射機構）多了一個中筒。而簡單式彈射機構由內筒、外筒、打火機構、鋼珠鎖及上下接頭等基本部分組成，故對于二級套筒式彈射機構，中筒延伸了外筒，增加了機構的行程，因而可增加彈射初速。二級彈射機構行程可達1.8m左右；三級彈射機構行程可增加到2.5m。行程為2.2m的三級彈射機構的彈射初速可達24~25m/s。但是彈射筒越長，在座椅迎面阻力作用下產生的彎曲變形也越大，影響彈道初速和方向。國內HTY6座椅的彈射行程為1.6m，HTY8座椅的行程為1.045m，彈射初速一般在16m/s左右。

火藥燃氣式彈射機構工作時，機構內部空間容積變化很大，這就影響了燃氣壓力的變化。一般在彈射開始0.06s時間內，壓力增加很快，并在0.06~0.09s左右達到其最大值。此時座椅即獲得較大速度。在此后的行程中，座椅移動速度很快，機構內部容積即火藥燃燒容積迅速增加，導致燃氣壓力急劇下降。這樣座椅在后一段行程中未得到充分加速，彈射速度未能充分提高。為了克服這一缺點，可采用雙彈或多彈彈射機構。2

工作原理（三級套筒機構）一個三級套筒式彈射筒工作原理如右圖所示，圖（b）所示為NACES座椅彈射筒結構。彈射時，通過座椅彈射操縱系統(tǒng)的彈簧機構拔出彈射筒的撞針拔銷，被釋放的撞針在彈簧力的作用下?lián)舭l(fā)彈射彈，產生的高壓燃氣迅速充滿內筒內腔，并通過內筒下部的小孔和中筒下部的槽流入中筒和外筒之間的空腔內，與此同時，鎖扣在燃氣壓力的作用下被打開，中筒和外筒向上運動，當中筒運動往外頂住外筒的環(huán)形臺階時停止運動，內筒繼續(xù)向上運動直至沖出中筒，將座椅帶離座艙。2